химический каталог




Физика полимеров

Автор Г.М.Бартенев, С.Я.Френкель

и макромолекул. Любое изменение химических характеристик среды, в которой находится макромолекула, вы. зывает изменение ее конформации; механическая деформация макромолекулы, эквивалентная по величине той, которая вызвана изменением окружения, вызывает такое же изменение химиче? ского потенциала или состава окружения» .

Это можно перевести и на несколько иной язык [5, 23]: изменение конформации макромолекул может быть вызвано изменениями химического потенциала среды, в которой они находятся, а механическое изменение конформации вызывает изменение химического потенциала самих макромолекул. По существу, рассмотренный ранее эффект деформации бинодали

Вертикальные стрелки • обозначают отталкивание из-за возникающих отрицательных зарядов. Ясно, что механическая работа будет <пронз* водиться при сокращении, т. е. при

нейтрализации полиэлектролнта

есть не что иное, как проявление тейнохимического принципа:.; насильственное изменение расстояния между концами клубка эквивалентно не только повышению его жесткости, но и понижению его растворимости. Рассмотренный выше переход струя — волокно также может трактоваться как динамическое разделение фаз (вспомните выжимание растворителя из струи) в результате перевода системы макромолекул в ориентированное состояние.

С позиций тейнохимического принципа легко объясняется известный, ставший уже демонстрационным опыт: нить из поливинилового спирта, к которой подвешен груз, не растворяется в кипящей воде. Однако, если разрезать нить и убрать груз, она немедленно исчезнет. Ясно, что для наблюдения этого эффекта полимер вовсе не обязательно должен быть кристаллизующимся.

В ранних работах для демонстрации тейнохимического эффекта и принципа действия полимерной «химической машины» пользовались полиэлектролитными эффектами, например, делали нить из смеси поливинилового спирта и полиакриловой кислоты. Хотя следующий рисунок «побывал» в бесчисленном количестве книг и статей, мы все же его приведем ввиду наглядности (рис. XVI. 15). При повышении рН макромолекулы полиакриловой кислоты заряжаются, удлиняются и вместе с ними удлиняется волокно. Если, напротив, сместить рН в кислую область, клубки полиакриловой кислоты будут поджиматься, и волокно сократится. Если сначала поднять рН и дать волокну удлиниться, а затем подвесить к нему груз и снизить рНэ. волокно все равно сократится и совершит механическую работу: поднимет этот груз. Разумеется, если груз будет постепенно увеличиваться, наступит момент, когда «машина не сработает».

Следуя традиции, мы начали с более сложной системы,, хотя механическая работа может быть произведена уже на обычных резинах, за счет сил высокоэластичности. «Машинный» вариант здесь интересен тем, что в явном виде не задействованы химические силы, а игра ведется на стекловании и-размягчении. Речь тоже идет о демонстрационном опыте, но о№ примечателен тем, что в нем наиболее прямым образом энергия замораживается (в буквальном смысле слова!), т. е. некоторым образом хранится при пониженной температуре.

Если взять жгут из мягкой резины, сильно растянуть его и* заморозить жидким воздухом, получится, разумеется, жесткий" стержень. Если один из его концов закреплен, а к другому подвешен груз, нужно лишь подождать, чтобы температура повысилась до температуры размягчения: потом жгут внезапно сократится и поднимет груз, т. е. снова совершит работу.

Ясно, что в этом случае мы столкнулись с совершением механической работы за счет свободной энергии. Однако производство работы не было связано с фазовым переходом.

На принципе «фазового мускула» работают все реальные биологические мышцы [234], поэтому, строго говоря, кавычки можно было бы и убрать. Запасание энергии таким мускулом: аналогично запасанию энергии при сжатии газов или отрицательной энтропии при растягивании гибкоцепных полимеров, а макроскопический процесс напоминает последовательность-циклов ориентационной кристаллизации и плавления.

Однако в рассмотренном выше варианте ориентационной1 кристаллизации расплава и

страница 201
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224

Скачать книгу "Физика полимеров" (3.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
как опровдать себя в суде муниципальное жилье
Журнальный стол MIS Соло
maggi massimo
шкафчики для детских садов киев

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(02.12.2016)